电子的量子态表示

问题描述

精选答案

首先解释一下量子态的概念：量子态只是表示状态。

其次，电子处于什么状态（或者说量子态），则需要用电子的自由度来表征。譬如，一维自由电子只有一个自由度，所以只要一个参量来表示就可以了，一般用电子的动量来表征。束缚在原子中的电子则需要4个物理量来表征，分别是n（壳层），l（轨道），lz（磁量子数m），s（自旋）。

如果说要知道电子在某个地方的概率，需要知道的是电子的波函数，而且必须是以电子的坐标为自变量的波函数的形式。波函数的模的平方就是电子的位置的概率。

如果将一个量子态作为一个固定不变的态，那么只能说电子是否处于这个量子态上，而不能说电子的量子态是否改变了。电子的状态一般是用波函数来表征，也可以用能量来表征。一般来说，在非简并的情形下，二者是等价的。因为波函数本来就应该是电子各自由度的函数，而能量同样也应该是电子各自由度的函数。而且能量和波函数就是本征值和本征矢的关系。